如图,在底面为平行四边形的四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,D1D⊥底面ABCD,AD=1,CD=2,∠DCB=60°.(Ⅰ) 求证:平面A1BCD1⊥平面BDD1B1;(Ⅱ)若D1D=BD,求四棱锥D-A1BCD1的体积.

问题描述:

如图,在底面为平行四边形的四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,D1D⊥底面ABCD,AD=1,CD=2,∠DCB=60°.

(Ⅰ) 求证:平面A1BCD1⊥平面BDD1B1
(Ⅱ)若D1D=BD,求四棱锥D-A1BCD1的体积.

证明:(Ⅰ)因为底面ABCD,AD=1,CD=2,∠DCB=60°.所以BC=1,∠DBC=90°,可得AD⊥BD,因为几何体是四棱柱ABCD-A1B1C1D1,所以A1D1⊥B1D1,又D1D⊥底面ABCD,所以AD⊥D1D,可得A1B1⊥D1D,又B1D1∩D1D=D1,所以A1...
答案解析:(Ⅰ) 由D1D⊥平面ABCD,可证D1D⊥AD.△CBD中,勾股定理可得CB⊥BD,由线面垂直的判定定理可证A1D1⊥平面BDD1B1,再由平面与平面垂直的判定定理可证平面A1BCD1⊥平面BDD1B1
(Ⅱ)利用(Ⅰ)中A1D1⊥平面BDD1B1,四棱锥D-A1BCD1的体积转化为两个三棱锥的体积求解即可.
考试点:平面与平面垂直的判定;棱柱、棱锥、棱台的体积.
知识点:本题考查平面与平面垂直的判定定理,直线与平面垂直的判定定理,棱锥的体积的求法,考查空间想象能力,转化思想与计算能力.